新型鎂離子電池與锂離子電池哪個好?
近期,研究人員對電動汽車電池的研究又邁出一步,電池研究員以鎂離子打造的電動汽車電池,也許能跑贏锂離子電池電動汽車。由于鎂是攜帶兩個正電荷的離子,因此每次使用鎂離子作爲電池材料,將可觸動兩倍的電子。這項工作可爲高電壓、高能量電池開啓一個可靠的設計路徑。


那麽新型鎂離子電池與锂離子電池哪個比較有優勢呢?
1、使用的锂離子電池價格昂貴,使用壽命短且具有爆炸的危險性。鎂離子電池比锂離子電池相對安全、環保、能源密度較高,將廣泛應用于下一代能源存儲裝置。但用于陰極使用時,鎂金屬電池與锂二次電池相同,無法在常溫狀態下工作,只能在60-100度高溫下使用。
2、由于镁离子具有两个正电荷而锂离子只有一个,因此镁离子电池比锂離子電池具有更大的储能能力。单位质量的镁离子电池可以存储更多能量,这就使汽车可以行使更长的里程,使消费电子产品可以使用更长的时间。
3、锂離子電池的限制因素之一就是它的阳极,出于安全考虑,锂離子電池中必须使用低容量的碳棒,因为纯锂材料的阳极能够引发危险的短路甚至起火。相比之下镁作为阳极更加安全,因此阴极材料与镁搭配会让电池体积更小但储存能力更强。
①Mg安全無汙染且加工處理比锂方便,Mg的化合物無毒或者低毒,可循環性能好,具有生物和環境友好性,屬于綠色能源。
②循環壽命性能好,(-20~80℃條件下)循環2000次後容量僅損失15%。
③Mg蘊藏豐富,價格低廉,海水和土壤中含有豐富的氯化鎂和氧化鎂提煉方便、節能。
④采用了Mg2+嵌入插层的电池相对传统的锂離子電池,不仅提高了能量密度还提高了电池的安全性,降低了成本。
4、新型鎂離子電池采用全新的有機材料作爲負極,以膨脹石墨作爲正極,將含有鎂鹽的離子液體作爲電解液,利用陰離子插層反應及雙離子的工作機制極大的提高了鎂離子電池的電壓及工作性能。
5、新型鎂離子電池具有非常好的倍率性能及循環性能,20C的高倍率充放電容量保持率爲85%,在5C倍率下循環500次後的容量保持率爲95.7%。這不僅大幅降低了電池的重量、體積及制造成本,同時關于電池的能量密度及壽命有著非常大的提升,關于整個鎂離子電池電極材料的選擇供應了全新的思路。
電池技術一直以來都是制約智能科技産品提升的最大障礙,鎂離子電池技術一直被認爲有可能成爲延長電池續航能力的最佳元素,相關于锂來說采購成本更低、電池容量更大而且體積小,假如可以進一步提高容量和耐熱性能,將有望突破電池續航瓶頸。
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